DE2617250A1

DE2617250A1 - Vorrichtung zur trennung kornfoermiger materialien unterschiedlicher dichte

Info

Publication number: DE2617250A1
Application number: DE19762617250
Authority: DE
Inventors: Georges Lucker
Original assignee: EUROP TRAITEMENT EAUX
Current assignee: EUROP TRAITEMENT EAUX
Priority date: 1975-07-23
Filing date: 1976-04-20
Publication date: 1977-02-03
Also published as: JPS5214266A; FR2318681A2; FR2318681B2

Description

75-25.^79P(25.

COMPAGNIE EUROPEENNE DE TRAITEMENT DES EAUX, Paris (Prankreich)

Vorrichtung zur Trennung kornförmiger Materialien unterschiedlicher Dichte

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung kornförmiger Materialien unterschiedlicher Dichte, die insbesondere für die Verwendung in Anlagen zur Entsalzung von Flüssigkeiten über Mischbetten aus Kationen- und Anionen-

teb.

austauscherharzen geeignet oei denen die Harze bei Erreichen ihrer Sättigung voneinander getrennt und jeweils für sich im gleichen, die Entsalzungsbetten enthaltenden Behälter regeneriert werden müssen, bevor sie zur weiteren Verwendung als Kationen- bzw. Anionenaustauscher wieder miteinander vermischt werden.

In der PR-Patentanmeldung 75/05236 (vgl. die DT-Patentanmeldung P 2 606 784) i_st eine Vorrichtung zur · Durchführung eines entsprechenden, dort beschriebenen Verfahrens angegeben, die im wesentlichen aus einem aus zwei übereinanderliegenden und miteinander in Verbindung stehen-

75-(ETE-D-I4a)-SPBk

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den Zonen gebildeten vertikalen Raum besteht, wobei die obere Zone einen größeren Querschnitt als die untere Zone aufweist, ferner Leitungen zum Boden der unteren Zone sowie andererseits in den oberen Teil der oberen Zone, Mittel zum Anschluß dieser Leitungen an Wasser- und Luftanschlüsse bzw. Abflüsse für Wasser und Luft sowie Leitungen vorgesehen sind, die in verschiedenen Höhen in die untere Zone einmünden und mit Einrichtungen zur Verbindung mit der Versorgung mit den Regenerationsreagentien bzw. Spülwasser und den entsprechenden Abflüssen versehen sind.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die beiden Materialien unterschiedlicher Dichte, beispielsweise zwei Austauscherharze, sich nach der auf dem Dichteunterschied beruhenden Trennung aufeinander absetzen, wobei sich das leichtere Harz auf dem schwereren Harz ablagert, d.h. beispielsweise das Anionenaustauscherharz über dem Kationenaustauscherharz liegt.

Daraus resultiert eine gewisse gegenseitige Durchdringung bzw. Vermischung der beiden Harze in der Zone, in der die beiden Harze aneinandergrenzen, was hinsichtlich der Reinheit der Harze wie auch der Qualität des behandelten V/assers einen leichten Nachteil darstellt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der diese Nachteile völlig vermieden werden.

Nach der Erfindung besitzt die über dem genannten vertikalen Raum angeordnete obere Zone die Form eines Rings, der um den oberen Teil der unteren Zone vorgesehen ist. Dieser Ringraum resultiert praktisch daraus, daß die untere Zone in Form eines Rohrs vorliegt und sich koaxial in die obere Zone bis in die Nähe ihres oberen

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Teils fortsetzt.

Auf diese V/eise liegen bei gleichem Passungsvermögen zwei völlig voneinander unabhängige Zellen vor, die eine eindeutige Trennung der beiden Materialien unterschiedlicher Dichte wie beispielsweise zweier Harze ermöglichen, wobei zugleich jedes Risiko einer Störung bei der Regeneration ausgeschaltet ist. Bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist es im Gegenteil jederzeit möglich, das regenerierte Anionenaustauscherharz durch Expansion in die untere, das Kationenaustauscherharz enthaltende Zone überzuführen, wobei die beiden Harze wieder mit Preßluft miteinander vermischt werden können, wie dies in der DT-Anmeldung P 2 6o6 784 beschrieben ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist entsprechend dieselben grundlegenden Eigenschaften und die gleichen Vorteile wie die Vorrichtung der DT-Anmeldung P auf, wobei der bereits genannte Nachteil einer Störung beider Harze an der Grenzfläche beider Schichten vermieden ist.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung dargestellt ist (die Bezugszahlen entsprechen dabei den Bezugszahlen der genannten DT-Anmeldung P 2 6o6 704).

In der Figur bedeutet 1 den Raum, der sich aus einer ersten vertikalen oder unteren zylindrischen Zone 2 und einer zweiten vertikalen oder oberen zylindrischen Zone 3 zusammensetzt. Der waagerechte Querschnitt der Zone 3 ist

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dabei deutlich größer als der der Zone 2. Anstelle einer einfachen Anordnung übereinander ragt jedoch der obere Teil der Zone 2 bis in die Nähe des oberen Teils der Zone 3 hinein, wodurch ein "Volumen V definiert ist, das die Zone 2a ringförmig umgibt.

Die Leitung 4 am unteren Teil der Zone 2 und die Leitung 8 am oberen Teil der Zone 3 sind zur Einleitung bzw. Ableitung von Luft oder Flüssigkeit vorgesehen.

Die Leitung 13a mündet in den unteren Teil der Ringzone V.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:

Wenn die beiden in der Zone gemischt vorliegenden Harze an ihrer Kapazitätsgrenze angelangt sind, wird über die Leitung 4 Wasser eingeleitet, das über die Leitung 8 v/ieder abfließt, wobei die Harzpartikel durch den von unten nach oben verlaufenden V/asserstrom mitgerissen 'werden und sich aufgrund ihrer unterschiedlichen relativen Dichten trennen und die leichteren Partikel des Anionenaustauschers in die Zone 2a und anschließend durch Expansion in die Zone V mitgenommen i^erden, während die Partikel des Kationenaustauscherharzes in der Zone 2 verbleiben.

Beim Abstellen der Wasserzufuhr kommt die aufwärts gerichtete Wasserbewegung zum Stillstand,und die Harzpartikel lagern sich im ruhigen Milieu in Schichten ab, wobei die schwereren Partikel eine untere Schicht in der Zone 2 ausbilden, während sich die leichteren Partikel, die über die Zone 2a hinaus mitgerissen wurden, nicht mehr in der Zone 2a ablagern und in unmittelbarem Kontakt

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auf der Kathionenaustauscherharzschicht zu liegen kommen können, sondern sich in der Ringzone V ablagern, wodurch entsprechend ihre eindeutige Trennung von der anderen Harzart gewährleistet ist.

Jedes Harz ist entsprechend in eindeutiger Weise vom anderen Harz getrennt, wodurch die entsprechende Regeneration jeweils unabhängig von der Regeneration des anderen Harzes sowie auch praktisch gleichzeitig durchgeführt werden kann; auf diese V/eise wird die durch die Regenerierung bedingte Ausfallzeit, während der die entsprechende Kapazität nicht zur Verfügung steht, um die Hälfte verringert.

Wenn die beiden Harze auf diese Weise regeneriert sind, wird das Mischbett durch Einblasen von Preßluft über die Leitung 4 wiederhergestellt, wodurch die beiden Austauscherbetten aufgeschlämmt und hinreichend verwirbelt werden.

Das wiederhergestellte Austauscherbett ist damit von neuem funktionsbereit. Die Erfindung bringt entsprechend zwei wesentliche Vorteile mit sich: einerseits die eindeutige Trennung der beiden Harze, durch die ein Kontaktbereich mit der damit verbundenen relativen gegenseitigen Verunreinigung in dieser Zone vermieden wird, sowie andererseits ein erheblicher Zeitgewinn bei der Regeneration der beiden Harze.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die Anwendung auf Ionenaustauscherharze zur Wasserentsalzung beschränkt, sondern ebenso günstig auch allgemein auf die Trennung sowie ggf. eine unabhängige Behandlung kornförmiger

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Materialien unterschiedlicher Dichte anwendbar, die allgemein in einer Flüssigkeit suspendiert sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner insbesondere auch zur Verx^endung bei der Flüssigkeitsaufbereitung in thermonuklearen Anlagen günstig anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Trennung kornförmiger Materialien unterschiedlicher Dichte,

im wesentlichen gekennzeichnet durch

einen aus zwei übereinanderliegenden und miteinander in Verbindung stehenden zylindrischen Zonen gebildeten vertikalen Raum (1), wobei die obere Zone (3) einen größeren Querschnitt als die untere Zone (2) aufweist und

der obere Teil (2a) der unteren Zone (2) bis in die Nähe des oberen Teils der oberen Zone (3) in diese hineinragt und die obere Zone (3) dadurch den oberen Teil (2a) der unteren Zone (2) ringförmig umgibt,

Leitungen (4) in den Boden der unteren Zone sowie (8) in den oberen Teil der oberen Zone, Mittel zum Anschluß dieser Leitungen an Einrichtungen zur Versorgung und zum Ablassen bzw. Abpumpen von Wasser und/oder Luft sowie

eine im oberen Teil der unteren Zone (2) einmündende Leitung (13) sowie Leitungen (13a) am Boden des Ringraums (V) der oberen Zone (3) mit Mitteln zu ihrem Anschluß an Einrichtungen zur Versorgung sowie zum Ablassen bzw. Abpumpen von Regenerationsreagentien bzw. Spülwasser.
2. Verwendung· der Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Trennung und Regenerierung von Mischbetten aus Kationen- und Anionenaustauscherharzen.
3. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Flüssigkeitsbehandlung in thermonuklearen Anlagen.

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